5G網絡技術及其發展分析

摘要：隨著互聯網的普及，移動互聯網中所接入的設備規模逐漸擴大，移動數據需求量驟增，當前應用的移動通信系統難以滿足大規模用網需求，在此背景下，5G技術應用而生。5G技術是對4G、3G、2G系統的延伸，是一種新型的蜂窩移動通信技術，具有傳輸速率高、延遲低、能源節約、成本降低、系統容量大的優勢，可以支撐大規模設備的連入，不僅能夠提供手機用網服務，還能作為家庭及辦公網絡的提供者。文章闡釋了5G網絡技術研究現狀，并探究5G網絡技術在無線網絡系統中的應用。

關鍵詞：5G網絡技術;發展;無線通信系統

中圖分類號：TN929.5?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-9129（2020）12-0023-01

1 5G網絡技術研究現狀

1.1高頻段傳輸技術。5G網絡最為明顯的優勢為數據傳輸速率與密度的提升。5G網絡利用高頻段傳輸技術，改變傳統移動通信網絡系統頻波段不超過3GHz的問題，在利用特殊材料制成的天線支撐下，5G網絡傳輸效率可提高10倍以上，有效滿足當前移動終端用戶大規模流量及頻率需求，并可避免頻譜資源的浪費。在5G網絡技術研究過程中，利用高頻段傳輸技術主要在于集中數據，是指在統一的網絡系統只能夠進行傳輸，可保障數據傳輸的精準性、高效性。同時當5G網絡出現問題時，可以通過增加天線數量改善數據傳輸的效果，因此高頻段傳輸技術時5G網絡傳輸更為靈活。

1.2自組織網絡技術。在傳統的移動通信網絡中，通常依靠人工方式對網絡進行部署和維護，會耗費大量的人力、物力、資金。由于5G網絡覆蓋面更加廣泛，網絡節點顯著增加，網絡部署及維護難度更大，因此，自組織網絡，即智能化、自動化規劃、自配、自愈網絡將成為5G網絡中必不可少的關鍵技術。自組織網絡技術具有成本低、安裝簡單的優勢，可顯著減少5G網絡部署及運維工作量，以提高5G網絡系統整體的質量與性能。

1.3? D2D通信技術。D2D通信技術，即設備到設備通信，在萬物互聯的新時代，D2D通信技術能夠實現數據在終端之間直接進行傳輸，省去由基站至終端轉發的環節，而相關的控制信令仍由蜂窩網絡負責。蜂窩網絡引入D2D通信，可以減輕基站負擔，降低端到端的傳輸時延，提升頻譜效率，降低終端發射功率。當無線通信基礎設施損壞，或者在無線網絡的覆蓋盲區，終端可借助D2D實現端到端通信甚至接入蜂窩網絡。在5G網絡中，既可以在授權頻段部署D2D通信，也可在非授權頻段部署。

2 5G網絡技術在無線通信系統中的發展

2.1基于5G網絡技術的無線通信系統結構。為了實現系統的安全功能與接入控制，在原有電路交換方式的基礎上加設服務支持及網關支持兩個節點。基于5G網絡技術的無線通信系統終端接口可以獲得客戶系統的數據，經分析后了解數據傳輸的需求，再對數據進行分組，一方面可由5G網絡技術終端將分組數據發送至全球移動通信系統基站，另一方面可由5G網絡技術骨干網發送至服務支持網絡節點，再由管理系統發動至另一5G網絡技術終端。

2.2基于5G網絡技術的無線通信系統硬件。5G無線通信具有數據傳輸時間短、覆蓋面廣、多用戶服務、兼容性強、能耗低的特點，因此可將5G網絡技術嵌入無線通信系統硬件結構中，同時硬件結構中還需要包含基于TCP/IP協議的MCS51單片機、SIM卡座、外部接口、數據存儲器等模塊。單片機用于控制5G網絡技術模塊收發信息，數據終端設備與數據通信設備之間以RS-232標準接口串接，用于數據的傳輸。

基于5G網絡技術的無線通信系統數據存儲器模塊有多個存儲單元，具有大規模存儲信息及指令的優勢。在集成電路中，存儲器能夠將每一存儲單元的二進制數據轉化為地址碼，形成沒有實物的功能電路。MCS51單片機結構先進、功能強大，集成了隨機存儲器、定時器等功能，更為可靠。

基于5G網絡技術的無線通信系統硬件結構模塊能夠為用戶提供更為便捷、安全、高效、存儲空間大的數據管理服務。

2.3基于5G網絡技術的無線通信系統軟件。首先，有效分割硬件系統中的模塊結構層次與數據結構，模塊初始化過程中，對每一子模塊進行規范化處理，繼而實現軟件程序的控制;當數據結構對數據進行記錄、存儲時，處理數據關聯程度，能夠提高數據的存儲效率。

其次，無線通信服務端中的數據鏈路層主要負責主控模塊以相應格式，傳送到命令層并進行處理，數據鏈路層可以有效控制數據碰撞，在執行命令處理流程中以地址順序和查詢驅動狀態為基礎，通過控制數據處理模塊，使模塊指令相同，待數據處理完畢后，再進行掃描。

針對無線通信系統軟件部分的設計主要為優化無線通信控制與服務功能，能夠提高系統整體的靈活性。

結語：? 當前我國5G網絡技術研究已趨向成熟，其在物聯網、醫療、電力等領域具有廣泛的應用前景。高頻段傳輸技術、自組織網絡技術以及D2D通信技術擴充了5G網絡容量，擴大網絡覆蓋面，提升5G網絡系統數據傳輸速率，是5G網絡中的關鍵技術。未來5G網絡將實現智能化、綜合化、多元化發展，因此需要基于5G網絡技術重新規劃并設計無線通信系統，保證未來5G網絡支持1000倍流量的增長。

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作者簡介：馮雪麗（1983-3-），女，漢族，山東淄博人，碩士學歷，山東水利技師學院講師，研究方向：計算機網絡技術。